C陷阱与缺陷——第5章库函数

1. 返回整数的getchar函数

#include <stdio.h>

main()
{
    char c;
    
    while((c = getchar()) != EOF)
    {
        putchar(c);
    }
}

上述函数是错误的，原因在于程序中的变量c被声明为char类型，而不是int类型，这意味着c无法容下所有可能的字符，特别地，可能无法容下EOF。最终的结果可能有

某些合法的输入在截断后与EOF相同，程序将在文件复制的中途终止；
另一种可能是c根本无法取到EOF这个值，程序陷入一个死循环；
部分编译器对上述实现并不正确，虽然getchar返回结果赋值给char类型变量时会发生截断，但是while中比较了getchar返回值和EOF

2. 更新顺序文件

为了保持与过去不能同时进行读写操作的程序的向下兼容性，一个输入操作不能随后直接紧跟一个输出操作，反之亦然。如果要同时进行输入和输出操作，必须在其中插入fseek函数的调用。

while(fread(fread((char*)&rec, sizeof(rec), 1, fp)) == 1)
{
    //对rec执行某些操作
    if(/*rec必须被重新写入*/)
    {
        fseek(fp, -(long)sizeof(rec), 1);
        fwrite((char *)&rec, sizeof(rec), 1, fp);
        fseek(fp, 0L, 1);//虽然看上去什么也没做，但它改变了文件的状态，使得可以正常读写
    }
}

3. 缓冲输出与内存分配

当一个程序生成输出时，是否有必要将输出立即展示给用户？

程序输出有两种方式：

即时处理方式，往往造成较高的系统负担
先暂存起来，然后在大块写入的方式

这种控制能力一般时通过库函数setbuf实现的，当buf时一个大小适当的字符数组，那么修改语句如下：

cpp 复制代码

setbuf(stdout, buf);

语句将通知输入输出库，所有写入到stdout到输出都应该使用buf作为输出缓冲区，直到buf缓冲区被填满或者程序员直接调用fflush。

以下程序是错误的：

cpp 复制代码

include <stdio.h>

main()
{
    int c;
    char buf[BUFSIZ]
    setbuf(stdout, buf);
    
    while((c = getchar()) != EOF)
        putchar(c);
}

原因在于buf缓冲区最后一次被清空是在main函数结束之后，作为程序交回控制给操作系统之前C运行时库所必须的清理工作的一部分，但是在此之前buf字符数组已经被释放了。要避免这种类型的错误有两种办法：

让缓冲数组称为静态数组，可以直接显式声明buf为静态static char buf[BUFSIZ];，也可以把buf声明完全移到main函数之外
第二种办法是动态分配缓冲区，在程序中并主动释放分配的缓冲区，如下

cpp 复制代码

char *malloc();
setbuf(stdout, malloc(BUFSIZ));

此时也不用考虑malloc失败的情况，因为malloc分配失败时返回NULL，此时经过setbuf，即标准输出不需要进行缓冲，程序仍然能够工作，只不过速度比较慢而已。

4. 使用errno检测错误

要进行错误处理，这样的写法是错误的：

cpp 复制代码

/*调用库函数*/
if (errno)
    /*处理错误*/

出错原因在于并没有强制要求库函数一定要设置errno为0，这样errno的值可能是前一个执行失败的库函数设置的值。

这样写也是错误的：

cpp 复制代码

errno = 0;
/*调用库函数*/
if (errno)
    /*处理错误*/

原因在于库函数调用成功时，既没有强制要求对errno清零，但同时也没有禁止设置设置errno，比如fopen每次新建一个事先并不存在的文件时，即使没有任何程序错误发生，errno也仍然可能被设置。

因此正确的做法是：应该首先检测作为错误提示的返回值，确定程序执行失败，然后在检查errno

cpp 复制代码

/*调用库函数*/
if (返回的错误值)
    检查errno